컴퓨터 메모리 RAM의 기본목적과 원리

메모리의 기본 목적은, 일정 기간 정보의 기록을 유지하는 것입니다. 인간의 기억에 대해 정말 주목할 점은 잊는 것을 아주 잘한다는 것입니다. 한꺼번에 많은 것에만 주의를 기울이면 그것은 큰 결함처럼 들립니다. 다시 말해 망각은 인류가 진화해 온 현명한 전술이며, 일상생활의 끝없는 잡다함 속에서 바로 연관성 있고 중요한 일에 집중하는 데 도움이 될 것입니다. 즉, 정말 중요한 일에 집중하는 방법이죠. 잊는다는 것은 옷장에서 오래된 정크를 꺼내서 새로운 것을 넣을 공간을 만드는 것과 같습니다. 컴퓨터는 인간의 뇌처럼 사물을 기억하거나 잊어버리지 않습니다. 컴퓨터는 2진법으로 동작합니다. 즉 무엇을 알고 있거나 모르고 있습니다. 한번 학습하면 어떤 괴멸적인 장애를 막을 수 있습니다. 인간은 다르다. 우리는 사물을 인식할 수 있고, 혹은 자신이 무엇인가 알고 있음을 확신할 수 있다는 것을 반드시 기억할 수는 없다. 컴퓨터와 달리 인간은…. 을 잊을 수 있다. 두고 보자…. 잊어버리는 기억을 과학이나 기술보다는 예술이나 마법처럼 보이게 하는 것을 기억합니다. 현명한 사람이 수천 가지의 정보를 기억하게 하는 속임수를 숙달하면 그들은 위대한 마술사처럼 칭송을 받습니다. 그들이 이룬 것은 5달러짜리 USB 플래시 메모리 스틱으로 할 수 있는 어떤 것보다도 훨씬 인상적이지 않습니다. 인간의 뇌와 컴퓨터에 공통점이 있는 것은 기억의 유형이 다르다는 것이다. 인간의 기억은 실제로는 단기적인 일하는 기억과 장기적인 기억으로 나누어져 있으며 이들은 일반적으로 훨씬 오래 기억할 필요가 있다. 일반적인 컴퓨터에는 2종류의 메모리가 있습니다. 집적회로로 구성된 메인 메모리가 내장되어 있다. 데이터의 저장 및 취득을 매우 신속하게 할 수 있으므로 현재 작업 중인 모든 처리를 컴퓨터가 지원하는 데 사용됩니다. 일반적으로 내부 메모리는 휘발성이기 때문에 전원이 꺼지면 바로 내용도 잊어버립니다. 그 때문에, 컴퓨터의 전원이 꺼져도 기억할 수 있는 보조 메모리도 갖추고 있습니다. 일반적인 PC 또는 노트북에서 보조 메모리는 일반적으로 하드 드라이브 또는 플래시 메모리에 의해 제공됩니다. 보조 메모리는, 낡은 치수의 컴퓨터에서는, 주 컴퓨터의 상자에 케이블로 접속된 완전히 다른 기계에 통상 넣어둠 되어 있었기 때문에, 외부 메모리라고도 불립니다. 마찬가지로, 현대의 PC에는 USB 플래시 메모리 스틱이나 SD 메모리 카드, 하드 디스크 드라이브, CD/DVD ROM, 뒷부분이라 터 등의 플러그인 보조 스토리지가 탑재되고 있는 것이 많다. 실제로, 메인 메모리와 보조 메모리의 구별이 조금 희미하다. 컴퓨터의 주메모리용량은 한정되어있습니다. 가지면 가질수록 정보처리가 빨라지고 사물을 보다 신속하게 처리할 수 있게 됩니다. 컴퓨터가 메인 메모리의 용량보다 많은 용량을 저장할 필요가 있는 경우, 중요도가 낮은 것을 가상 메모리라고 불리는 하드 드라이브 상에 일시적으로 이동하여, 용량을 해방할 수 있습니다. 이 경우, 가상 메모리와 실제의 메모리와의 사이에 데이터를 읽고 쓸 때, 하드 드라이브가 고속으로 찰칵하는 소리가 들립니다. 하드 드라이브는 메모리 칩보다 접근에 시간이 걸리기 때문에 가상 메모리의 사용은 메인 메모리 사용보다 훨씬 저속합니다. 그 때문에, 컴퓨터의 속도가 저하됩니다. 즉, 메모리 용량이 큰 컴퓨터가 더 고속으로 동작하는 이유입니다. 컴퓨터의 내부 메모리를 구성하는 팁에는, RAM과 ROM이라고 하는 2개의 큰 종류가 있습니다. RAM 칩은 컴퓨터의 전원이 켜져 있는 동안만 기억하기 때문에 컴퓨터의 작업 내용을 단기적으로 저장하는 데 사용됩니다. 한편 ROM 칩은 전원이 들어 있는지도 기억한다. 이들은 공장에서 미리 프로그램되어 컴퓨터의 BIOS 등을 저장하기 위해 사용됩니다. RAM과 ROM은 나중에 알 수 있듯이 세계에서 가장 유용한 이름이 아니므로 당황스러운 울림이 있더라도 걱정하지 마십시오. 이 포인트를 기억하세요. 컴퓨터 내부의 메인 메모리는 전원만 기억하는 일시적인 휘발성 타입과 전원 온·오프 간만 기억하는 영속적인 비휘발성 타입 등 2가지 칩에 기반을 두고 있습니다. 여기서 일이 좀 혼란스러울 수 있어요. RAM에는 랜덤 액세스라는 이름이 있습니다. 이것은 컴퓨터가 RAM 메모리 칩의 어느 부분에서도 정보를 읽고 쓰는 것은, 다른 어느 부분으로부터도 같을 정도 빠르기 때문입니다. 이것은 비휘발성, RAM 칩의 예라고 할 수 있습니다! 하드 드라이브는, 넓게 말하면 랜덤 액세스 장치기도 합니다. 이것은, 드라이브의 어느 장소에서도 정보를 읽어내는데 거의 같은 시간이 걸리기 때문입니다. 단, 모든 종류의 컴퓨터 메모리가 랜덤 접근인 것은 아닙니다. 이전에는, 테이프 드라이브의 이름으로 알려진 다른 기계에, 자기 테이프를 사용해 정보를 보존하는 것이 일반적이었습니다. 컴퓨터가 정보에 접근 하는 경우는, 테이프를 전후에 감거나 테이프를 전후에 감거나 할 필요가 있었습니다. 이것은, 재생하고 싶은 트럭을 찾기 위해서 테이프를 장시간 감거나 하는 것과 같습니다. 테이프가 처음이고, 컴퓨터가 필요로 하는 정보가 마지막이라면, 테이프가 올바른 위치에 오기까지 상당한 지연이 있었습니다. 만약 테이프가 우연히 올바른 장소에 놓여 있으면, 컴퓨터는 곧바로 필요한 정보에 접근 할 수 있습니다. 테이프는 시퀀셜 접근의 예입니다. 정보는 차례차례 보존되어 정보의 독해 또는 기재에 걸리는 시간은, 테이프가 판독 기재 헤드와 어느 순간에 관계하고 있는 장소에 의해서 다릅니다. RAM에는 DRAM과 SRAM이라는 2가지 주요 종류가 있습니다. D램은 S램보다 저렴하고 밀도가 높으며, PC나 게임기 등에서 볼 수 있는 내장 메모리 대부분에 사용됩니다. S램은 D램보다 고속으로 소비전력이 적고 비용이 비싸며 밀도가 낮으므로 컴퓨터 내부 또는 외부 메모리의 일부를 구성하는 작고 일시적인 워킹 메모리에 사용될 가능성이 커집니다. 소비전력 최소화가 매우 중요한 휴대전화 등 휴대기기에서도 널리 이용되고 있습니다. D램과 S램의 차이는 기본적인 전자부품으로부터 구축되는 구조에서 나옵니다. 어느 타입의 램도 휘발성입니다만, S램이 정적인 경우, D램도 동적입니다. D램은 각 비트의 정보를 저장하기 위해 콘덴서와 트랜지스터를 하나만 사용하기 때문에 더 높은 밀도입니다. SRAM은 각 비트에 몇 개의 트랜지스터가 필요합니다. RAM 와 같이, ROM도 다양한 종류가 있습니다. 문제를 교란하기 위해 모든 메모리가 엄밀하게 읽히는 것은 아닙니다. USB 메모리 스틱이나 디지털카메라 메모리 카드로 찾아내는 플래시 메모리는 실제로는 전원을 꺼도 거의 무기한 정보를 유지하는 일종의 ROM이지만 그래도 필요하면 비교적 쉽게 재프로그램할 수 있다. 기술적으로는 플래시 메모리의 일종으로, 그 메모리에 전류를 흘려보내는 것만으로 정보의 보존이나 소거를 비교적 쉽게 할 수 있다는 것을 의미한다. 음, 그렇게 생각할지도 모르지만, 모든 기억은 그렇게 작용하지 않는 것일까…. 전기를 통했습니까? 네! 하지만 이 이름은 옛날 소거할 수 있고 재프로그램 가능한 ROM이 다른 방법으로 기능하고 있다는 것을 정말 역사적인 참고한 것입니다. 1970년대에는, 소거 가능한 개서 가능한 ROM의 가장 일반적인 형태는 EPROM이었다. EPROM 칩은 우선 회로부터 제거한 뒤 강력한 자외선으로 폭파하는 비교적 번거롭고 불편한 방법으로 소거해야 했다. 디지털카메라의 메모리 카드에 새로운 사진 세트를 보존하고 싶을 때마다, 장시간의 순서를 밟지 않으면 안 된다고 하면 어떨까요. 최근의 PC에서 가장 보급되고 있는 보조 메모리는, 하드디스크, SSD입니다. 테이프를 백업에 사용하는 경우, 테이프가 저속으로 차례차례 동작하는 것은 문제가 아닙니다. 일반적으로 데이터를 매우 체계적으로 복사하여 저장해야 하기 때문입니다. 또, 시간이 그렇게 중요해진다고는 할 수 없습니다. 십진수를 좋아하는 이유 중 하나는 손가락이 열 개 있기 때문이에요. 컴퓨터에는 열 손가락이 없어요. 대신 트랜지스터로 불리는 수천만, 혹은 수십억 개의 전자 스위치가 있습니다. 트랜지스터는 흐르는 전류가 온·오프를 전환했을 때 2진수를 기억한다. 트랜지스터를 켜면 1이 저장되고, 끄면 0이 저장됩니다. 컴퓨터는, 일련의 플래그를 내거는 사람처럼, 일련의 트랜지스터 전체를 2진 패턴으로 끄는 것에 의해서, 그 메모리에 소수 치를 넣어둘 수 있다. 55라는 숫자는, 5개의 플래그를 들어 올리고, 다음의 패턴으로 1개를 내리고 있는 것과 같습니다.